DE2840014C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bohrlochtestgerät, welches an einem gleichzeitig auch als Signalleitung dienen können­ des Drahtseil ins Bohrloch herablaßbar ist, bestehend aus einer Verankerungshülse, welche mittels Sperrklinken an einer Verankerungsmanschette in der Verrohrung festlegbar ist und aus einem am Drahtseil aufgehängten hohlen Werk­ zeugdorn, der die Meßgeräte aufnimmt und die Verankerungs­ hülse durchdringt und mit dieser durch Sperrkörper verbun­ den ist.

Es ist zuweilen notwendig, ein Gerät in ein Bohrloch ein­ zuführen und darin zu verankern, um den Teil des Bohrlochs unterhalb des Gerätes von dem Teil des Bohrlochs oberhalb des Gerätes zu isolieren. Es kann beispielsweise nützlich sein, die Temperatur oder den Druck von Bohrlochfluiden in einer bestimmten Tiefe des Bohrlochs zu messen. In manchen Fällen ist es zweckmäßig, den gesamten Aufwärtsstrom durch ein Bohrloch in einer ausgewählten Tiefe durch einen Durch­ flußmesser zu leiten, um sich Informationen zu verschaffen, die für die Fluidgewinnung aus dem Bohrloch von Bedeutung sind. Wenn die Prüfung des Bohrlochs abgeschlossen ist, entfernt man die beim Test verwendeten Geräte oder Instru­ mente, um Strömungshindernisse zu beseitigen oder um das Einfahren anderer Geräte in das Bohrloch zu gestatten. Die zur Prüfung verwendeten Geräte oder Instrumente sind zweck­ mäßig so beschaffen, daß sie mit Hilfe eines Drahtseils in das Bohrloch eingeführt, dort verankert und betätigt und wiederum mit dem Drahtseil hochgezogen werden können, da­ mit das Bohrloch in dem vor dem Test vorhandenen, voll­ ständig offenen Zustand hinterlassen wird.

Die Isolierung eines tieferen Bereiches eines Bohrloches von einem höheren Bereich wird gewöhnlich durch Veranke­ rung eines Dichtungsstücks im Bohrloch vorgenommen. Zahl­ reiche Dichtungsstücke werden mechanisch verankert bzw. eingesetzt, indem man einen Teil des Dichtungsstücks in Rotation versetzt, um zu bewirken, daß sich eine Buchse längs eines Gewindes bewegt und dadurch Kräfte gegenüber den Enden eines Dichtungselements ausübt, welche das Dich­ tungselement derart verformen, daß es in die Innenwand des Futterrohres oder sonstigen Rohres im Bohrloch oder dergleichen eingreift. Um die relative Umdrehung der Teile des Dichtungsstücks zu erzielen, werden solche Dich­ tungsstücke gewöhnlich an der Verrohrung in das Bohrloch eingeführt und umfassen ein Reibungselement, welches in die Wand des Futterrohres oder sonstigen Rohres eingreift, in welchem es verankert wird, damit die Rotation des Dich­ tungsstücks bei der Rotation der Verrohrung, an welcher es in das Bohrloch eingeführt wird, verhindert wird. Ein anderer Typ eines Dichtungsstücks wird in das Bohrloch an der Vorrichtung eingefahren, und ein Stopfen oder Bol­ zen wird in das Dichtungsstück versenkt, damit keine Strö­ mung durch dessen unteres Ende erfolgen kann. Anschlie­ ßend pumpt man Flüssigkeit durch die Verrohrung hinunter, um einen hydraulischen Druck aufzubauen, welcher kolben­ artige Elemente in Bewegung versetzt, die die Dichtungs­ elemente zur Verankerung des Dichtungsstücks zusammen­ drücken. Sowohl die mechanisch verankerten als auch die hydraulisch verankerten Dichtungsstücke erfordern eine Bohrausrüstung bzw. einen Bohrturm, mit deren (dessen) Hilfe die Verrohrung, an welcher das Dichtungsstück ange­ bracht ist, in das Bohrloch eingeführt und nach Abschluß des Tests wieder aus dem Bohrloch entfernt wird. Wenn sich die Prüfung über einen ausgedehnten Zeitraum er­ strecken soll, muß der Bohrturm entweder während des Tests am Bohrloch verbleiben oder nach Abschluß des Tests ein zweites Mal zur Beseitigung des Dichtungsstücks her­ beigefahren werden. Wenn das Dichtungsstück im Bohrloch zurückgelassen wird, führt es zu einer einschneidenden Verengung der Bohrlochöffnung und kann die anschließende Förderung aus dem Bohrloch stören. Ein mechanisch veran­ kertes Dichtungsstück, welches zur Isolierung des unteren Teils des Bohrlochs für eine Prüfvorrichtung dient, ist in der US-PS 27 02 474 beschrieben.

Um die Kosten eines Bohrturms zum Einführen und bedarfs­ mäßigen Wiederherausziehen von Dichtungsstücken einzuspa­ ren, wurden bereits mit Drahtseilen gehandhabte Dichtungs­ stücke entwickelt. Solche Dichtungsstücke weisen eine be­ trächtliche Länge auf, welche Gleitelemente und die Dich­ tungselemente umfaßt, über welchen ein sehr geringer Spielraum zwischen der Innenwand der Verrohrung und dem Dichtungsstück freibleibt. Wegen der Länge der drahtseil­ betätigten Dichtungsstücke, über welche ein sehr kleiner Spielraum zur Verrohrung vorhanden ist, ist die Einfüh­ rung der Dichtungsstücke in die Verrohrung schwierig und das Zurückholen häufig unmöglich. Eine Verbiegung, Verdre­ hung oder Abflachung der Verrohrung verhindert häufig den Einsatz von drahtzugbetätigten Dichtungsstücken. Außerdem verhindert eine Lochfraßkorrosion, Rillenbildung bzw. An­ fressung oder sonstige Schädigung der Verrohrung während des Gebrauchs oft die Erzielung einer Dichtung, welche die für genaue Prüfungen des Bohrlochs erforderliche Kontrolle gestattet.

Zum Gebrauch für empfindliche elektrische Elemente, welche eine Stromleitung erfordern, wurden elektrisch angetriebe­ ne Dichtungsstücke entwickelt. Solche Dichtungsstücke sind in den US-PS 35 03 444 und 35 42 126 beschrieben. Diese Dichtungsstücke werden an einer elektrischen Drahtleitung bis zur gewünschten Tiefe eingeführt. Mit Hilfe eines im Dichtungsstück angebrachten Elektromotors werden dann Dichtungselemente zusammengedrückt und nach außen gegen die Wand der Verrohrung bewegt, in der das Dichtungsstück verankert wird. Zuweilen wird ein flexibles, beutelarti­ ges Dichtungsstück mit Hilfe einer motorgetriebenen Pumpe aufgeblasen. Die US-PS 35 03 444 und 35 42 126 beschrei­ ben Testwerkzeuge zur Messung von Bedingungen in einer be­ stimmten Tiefe eines Bohrlochs, bei denen das Dichtungs­ stück mit Hilfe eines Elektromotors verankert wird. Diese Dichtungsstücke sind ebenfalls ziemlich lang, haben einen sehr geringen Spielraum und erfordern außerdem für ihren Betrieb Stromenergie. Der nach der Verankerung des Dich­ tungsstücks auftretende Energieverlust kann schwerwiegen­ de Folgen haben.

In der US-PS 40 51 897 ist ein Gerät beschrieben, das in ein Bohrloch eingeführt, verankert und aus dem Bohrloch nach Beendigung des im Bohrloch durchgeführten Tests zu­ rückgeholt werden kann. Bei dem Gerät wird ein hohler Werkzeugdorn in einer herkömmlichen, handelsüblichen Ver­ ankerungshülse verankert, welcher ebenfalls an einem Drahtseil in das Bohrloch eingefahren und in einer Veran­ kerungsmanschette verankert werden kann. Nachteilig dabei ist, daß für jede verschiedene Größe der Verankerungshülse ein eine andere Größe aufweisender hohler Werkzeugdorn des aus der US-PS 40 51 897 bekannten Typs benötigt wird. Auf dem einschlägigen Gebiet liegen auch die US-PS 31 98 257 und 36 33 670.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Bohr­ lochtestgerät zur Verfügung zu stellen, welches ohne große Umrüstarbeiten in einem weiten Größenbereich der Verroh­ rung eingesetzt werden kann, wobei stets der gleiche hohle Werkzeugdorn Anwendung findet.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1, des Anspruchs 13, des Anspruchs 15 und des Anspruchs 16.

Das Gerät umfaßt eine Befestigungseinrichtung, welche am unteren Ende einer Verankerungshülse angebracht ist. Die Befestigungseinrichtung weist einen in der Längsrichtung durch ihre volle Länge verlaufenden, zentralen Hohlraum auf. Durch die Befestigungseinrichtung verläuft ein hoh­ ler Werkzeugdorn, der dafür ausgebildet ist, an einem Drahtseil geführt zu werden, und der Dichtungsringe auf­ weist, welche in die Wand des zentralen Hohlraums der Be­ festigungseinrichtung eingreifen, um eine Strömung zwischen dem hohlen Werkzeugdorn und der Befestigungseinrichtung zu verhindern. Ein als Teil der Befestigungseinrichtung ausgebildetes Halteorgan weist Sperrnocken auf, welche sich beim Anheben des hohlen Werkzeugdorns aus einer Sperrstellung, in welcher sie die Befestigungseinrichtung mit dem hohlen Werkzeugdorn in Eingriff bringen, in eine nichtsperrende Stellung, welche das Herausziehen des hoh­ len Werkzeugdorns aus der Verankerungshülse gestattet, radial bewegen. Ein Druckentlastungskanal gestattet beim Emporheben des hohlen Werkzeugdorns einen Ausgleich des Drucks oberhalb und unterhalb der Verankerungshülse, wo­ durch das Strömen um die Dichtungseinrichtungen und durch den Kanal ermöglicht wird. Bei einer bevorzugten erfin­ dungsgemäßen Ausführungsform weist die Befestigungsein­ richtung an ihrem oberen Ende ein Zwischen- bzw. Über­ gangsstück auf, welches mit dem unteren Ende der Veran­ kerungshülse verbunden ist. Das Zwischenstück am unteren Ende der Verankerungshülse gestattet die Verwendung eines hohlen Werkzeugdorns mit einer einzigen Größe mit Veran­ kerungshülsen beliebiger Größe, welche mit den üblicher­ weise in Öl- oder Gasbohrlöchern verwendeten Verrohrungen beliebiger Größe eingesetzt werden.

Die Verankerung des hohlen Werkzeugdorns in der Veranke­ rungshülse erleichtert die Einführung des hohlen Werkzeug­ dorns in das Bohrloch, da die engen Toleranzen durch die Verrohrung, welche bei direkter Befestigung des hohlen Werkzeugdorns an der Verankerungsmanschette erforderlich wären, entfallen können. Die Gefahr eines Steckenbleibens des hohlen Werkzeugdorns im Bohrloch bei seiner Einführung oder Zurückholung wird dadurch beseitigt. Obwohl die Ver­ ankerungshülse zwangsläufig die engen Toleranzen aufweist, welche aufgrund der Abdichtung gegen die Wand der Bohrung der Verankerungsmanschette ohne Ausdehnung der Dichtungs­ einrichtung erforderlich sind, kann die Verankerungshülse aufgrund ihrer Robustheit mechanischen Kräften und Blas­ kräften zur Hinabführung unterworfen werden, welche Test­ instrumente zerstören würden, wenn solche Instrumente an der Verankerungshülse aufgehängt und derart an der Veran­ kerungshülse in das Bohrloch eingeführt werden würden. Wenn eine Verankerungshülse in der Verrohrung stecken bleibt und zerstört werden muß, ist sein Preis außerdem wesentlich geringer als jener der für die Tests im Bohr­ loch verwendeten Instrumente.

Der hohle Werkzeugdorn, an dessen oberem Ende sich ein mit einem Laschenkopf versehener Hohlkörper befindet, kann an einem Drahtseil eingeführt, verankert und dann am Drahtseil wieder hochgezogen werden. Umläufe mit der Verrohrung kön­ nen auf diese Weise ebenso vermieden werden wie auf einen Bohrturm verzichtet werden kann, mit welchem die Verroh­ rung in das Bohrloch eingeführt oder aus diesem herausge­ zogen wird. Das Drahtseil bzw. die Drahtleitung kann eine elektrische Leitung sein, welche zur Oberfläche verläuft und dort die Überwachung der Bedingungen am vorbestimmten Niveau des Bohrlochs während des Testvorgangs erlaubt.

Ein wichtiger Vorteil des erfindungsgemäßen Gerätes be­ steht darin, daß es in den meisten Bohrlöchern oder der­ gleichen selbst dann verankert werden kann, wenn die Bohr­ löcher bereits vor Jahren fertiggestellt wurden. Die mei­ sten Bohrlöcher werden mit Verankerungsmanschetten im Rohr­ strang fertiggestellt. Man kann es daher vermeiden, mit der Verrohrung einen Umlauf vor, während oder nach dem Test durchzuführen. Nach dem Zurückholen des hohlen Werk­ zeugdorns und der Verankerungshülse mit Hilfe des Draht­ seils ist die Verrohrung völlig offen. Das Bohrlochtest­ gerät und die Methode der vorliegenden Erfindung hinter­ lassen im Bohrloch keinerlei Strömungshemmnisse, welche ein Anziehen der Verrohrung erfordern, damit das Bohrloch wieder in einen vollwertigen Strömungszustand versetzt wird.

Das im Hohlkörper untergebrachte Meßgerät kann irgend eines der üblicherweise eingesetzten Meßgeräte sein oder aber der Hohlkörper kann leer sein, so daß der hohle Werkzeug­ dorn dann als Bolzen dient, der dafür ausgebildet ist, das Bohrloch "totzupumpen", um Arbeiten an der Oberseite des Bohrlochs zu ermöglichen. Der hohle Werkzeugdorn kann dann ohne Entfernung der Verankerungshülse hochgezogen werden.

Zur Überprüfung von Bohrlöchern mit einen weiten Größen­ bereich aufweisenden Verrohrungen kann man einen einzigen erfindungsgemäßen hohlen Werkzeugdorn verwenden, wobei le­ diglich das Zwischenstück ausgetaucht werden muß. Die Zwi­ schenstücke sind sehr einfache und preiswerte Elemente zur Verbindung der Befestigungseinrichtung mit dem unteren Ende der Verankerungshülse. Der Innendurchmesser der Befe­ stigungseinrichtung ist vorzugsweise gleich groß wie der Innendurchmesser der kleinsten Verankerungshülse, durch welche der hohle Werkzeugdorn geführt werden kann. Das Zwischenstück wird dann entweder weggelassen oder stellt eine Muffe zur Verbindung der Befestigungseinrichtung mit der Verankerungshülse ohne Verminderung der Größe des zen­ tralen Hohlraums dar. Die einzige Befestigungseinrichtung kann mit einer beliebigen Verankerungshülse höherer Größe verwendet werden, indem man ein Zwischenstück anbringt, welches an seinem oberen Ende mit dem unteren Ende der Verankerungshülse und mit seinem unteren Ende am oberen Ende der Befestigungseinrichtung verbunden wird.

Durch Befestigen der Befestigungseinrichtung am unteren Ende der Verankerungshülse wird es möglich, herkömmliche Werkzeuge ohne Abwandlung zum Einführen, Verankern, Los­ lösen und Hochziehen der Verankerungshülse zu verwenden. Der geringe Durchmesser der durch die Befestigungseinrich­ tung verlaufenden zentralen Öffnung, welcher für die Ver­ wendung einer Befestigungseinrichtung mit einer einzigen Größe bei Verankerungshülsen mit weitem Größenbereich we­ sentlich ist, stört die Arbeitsvorgänge an der Veranke­ rungshülse aufgrund der Position der Befestigungseinrich­ tung unterhalb der Verankerungshülse nicht.

Es folgt eine kurze Erläuterung der Zeichnungen.

Fig. 1 ist ein schematischer Vertikalschnitt durch ein in einem Bohrloch angeordnetes erfindungsgemä­ ßes Bohrlochtestgerät;

Fig. 2 ist ein schematischer Teil-Vertikalschnitt durch die Befestigungs- und Druckentspannungseinrich­ tungen des Bohrlochtestgerätes in der Stellung, welche die Druckminderung zur Vorbereitung des Herausziehens des hohlen Werkzeugdorns aus der Verankerungshülse gestattet;

Fig. 3 ist ein Vertikalschnitt durch eine zweite Ausfüh­ rungsform eines Druckentspannungskanals.

Es folgt eine Erläuterung der bevorzugten Ausführungsform.

Fig. 1 veranschaulicht einen Teil eines Bohrschachts mit einem in die Bohrung eingesetzten Futterrohr 10 und einem in das Futterrohr eingeführten Rohrstrang 12. Der Rohr­ strang 12 weist eine Verankerungsmanschette 14 auf. Nach der herkömmlichen Praxis zur Fertigstellung von Bohrlö­ chern bringt man im Rohrstrang 12 eine oder mehrere Ver­ ankerungsmanschetten 14 an, um die bedarfsmäßige Montage von Geräten für den Betrieb oder die Prüfung des Bohr­ lochs zu erleichtern. Die Verankerungsmanschette 14 weist eine zentrale Öffnung auf, welche in Längsrichtung durch die Verankerungsmanschette 14 verläuft und eine sorgfäl­ tig bearbeitete oder polierte Innenwand aufweist, um eine Abdichtung gegenüber der Innenwand zu gewährleisten, wel­ che das Strömen durch die Verankerungsmanschette 14 ver­ hindert. Verankerungsmanschetten 14 bestehen gewöhnlich aus einem korrosionsbeständigen Legierungsstahl, damit während der Gebrauchszeit des Rohrstranges 12 eine glatte innere Oberfläche beibehalten wird. Ein Befestigungsnut 16 in der inneren Oberfläche der Verankerungsmanschette 14 erlaubt das Festmachen einer Verankerungshülse 18 in der Verankerungsmanschette 14.

Die Verankerungshülse 18 weist an ihrem oberen Ende einen innenseitigen Laschenansatz 20 auf, welcher benützt wird, wenn die Verankerungshülse 18 an einem Drahtseil in den Rohrstrang 12 eingeführt oder nach beendetem Gebrauch der Verankerungshülse 18 aus dem Rohrstrang 12 entfernt wird. Andere Arten von Verankerungshülsen können eine unter­ schiedliche Anordnung zur Einführung und zum Herausziehen, wie einen äußeren Laschenansatz, aufweisen. Die Veranke­ rungshülse 18 weist Sperrklinken 22 auf, welche durch Federn nach außen in die in der Verankerungsmanschette 14 befindliche Befestigungsnut 16 zum Festmachen der Veran­ kerungshülse 18 in der Verankerungsmanschette 14 gedrückt werden. Die äußere Oberfläche der Verankerungshülse 18 umgebende Dichtungselemente 24 ergreifen die polierte Innen­ wand der Verankerungsmanschette 14, um das Strömen zwi­ schen der äußeren Oberfläche der Verankerungshülse 18 und der Verankerungsmanschette 14 zu verhindern. Verankerungs­ hülsen 18 stellen handelsübliche Vorrichtungen dar, welche verbreitet in Bohrlöchern eingesetzt werden. Eine typische Verankerungshülse 18 ist die auf Seite 4524 des Composite Catalog 1976-1977 dargestellte Verankerungs­ hülse vom Typ X Otis. Die Verankerungshülsen 18 werden in den verschiedensten Größen für den Gebrauch mit Verroh­ rungen erzeugt, welche Innendurchmesser im Bereich von z. B. etwa 2,54 bis 17,78 cm aufweisen. Die Verankerungshülsen 18 werden an einem Drahtseil in die Bohrlöcher oder der­ gleichen eingeführt, darin verankert und wieder mit dem Drahtseil hochgezogen.

Am unteren Ende der Verankerungshülse 18 ist eine Befesti­ gungseinrichtung 26 angebracht. Die Befestigungseinrich­ tung 26 weist an ihrem oberen Ende ein Zwischenstück 28 auf, das über eine Gewindeverbindung 30 mit dem unteren Ende der Verankerungshülse 18 verbunden ist. Das Zwischen­ stück 28 weist eine in der Längsrichtung hindurch verlau­ fende zentrale Öffnung auf, welche sich praktisch von der Öffnung durch die Verankerungshülse 18 bis zu einem ge­ wünschten, zur Aufnahme des hohlen Werkzeugdorns 50 vor­ gesehenen Durchmesser verjüngt (vgl. die nachstehenden Er­ läuterungen). Die durch das Zwischenstück 28 verlaufende, sich verjüngende bzw. konische zentrale Öffnung ist vor­ zugsweise sorgfältig bearbeitet oder geschliffen, damit ein Sitz bzw. Auflager 32 geschaffen wird, der bzw. das zur Aufnahme einer Kugel oder eines Bolzens für den be­ darfsmäßigen Verschluß des unteren Endes der Verankerungs­ hülse 18 ausgebildet ist.

Mit dem unteren Ende des Zwischenstücks 28 ist die Befe­ stigungseinrichtung 26 verbunden. Die Befestigungseinrich­ tung 26 ist ein rohrförmiges Element, dessen äußere Ober­ fläche an ihrem unteren Ende verjüngt ist (wie bei 36 an­ gezeigt), damit die Führung des Werkzeuges durch die Ver­ rohrung erleichtert wird. In der Innenwand der Befesti­ gungseinrichtung 26 befinden sich mehrere Sackbohrungen 38, die in Abständen ringsum in der Befestigungseinrichtung 26 angeordnet sind. Jede Sackbohrung 38 ist zur Aufnahme einer Sperrnocke 40 ausgebildet. Die Sperrnocken 40 werden durch zusammengedrückte Federn 39 einwärts in Richtung auf den zentralen Hohlraum gepreßt. Die inneren Enden der Sperr­ nocken 40 sind verjüngt (wie am besten aus Fig. 2 hervor­ geht), so daß eine geneigte untere bzw. obere Schulter 44 bzw. 46 für die Bewegung der Sperrnocken 40 geschaffen werden.

Oberhalb der Sackbohrungen 38 befindet sich ein Druckaus­ gleichkanal 48, welcher sich durch die innere Oberfläche der Befestigungseinrichtung 26 an im vertikalen Abstand voneinander befindlichen Stellen öffnet. Der Druckaus­ gleichkanal 48 kann unterhalb der Sackbohrung 38 oder im Zwischenstück 28 angeordnet sein, wie Fig. 3 zeigt. Vor­ zugsweise ist der Druckausgleichkanal 48 in der Befesti­ gungseinrichtung 26 anstatt im Zwischenstück 28 angeord­ net, damit die Bauweise des Zwischenstücks 28 einfach und billig bleiben kann, da Zwischenstücke mit mehreren unter­ schiedlichen Größen für den Gebrauch in Bohrlöchern mit Verrohrungen unterschiedlicher Größen benötigt werden, während für die verschiedenen Verrohrungsgrößen nur eine einzige Befestigungseinrichtung 26 eingesetzt wird.

Das Bohrlochtestgerät umfaßt ferner einen hohlen Werkzeug­ dorn 50, welcher dafür ausgebildet ist, an einem Drahtseil in das Bohrloch eingeführt, in der Verankerungshülse 18 verankert und nach beendetem Gebrauch an einem Drahtseil wieder aus dem Bohrloch herausgezogen zu werden. Der hohle Werkzeugdorn 50 umfaßt ein längliches zylindrisches Element 52, welches an seinem unteren Ende verjüngt ist und eine zentrale Bohrung 54 aufweist, die sich in der Längsrichtung durch den hohlen Werkzeugdorn 50 erstreckt und an dessen unterem Ende mündet. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der hohle Werkzeugdorn 50 an seinem oberen Ende mit einem Hohlkörper 56 verbunden, welcher eine zentrale Kammer 58 aufweist, die dafür ausgebildet ist, ein Instrument zur Messung eines Zustandes bzw. Para­ meters im Bohrloch aufzunehmen. Bei der dargestellten Aus­ führungsform ist in der Kammer 58 eine Druckmeßeinrich­ tung 60 angebracht. Die Druckmeßeinrichtung 60 ist über einen elektrisch leitenden Draht 62 mit einer Anzeige- oder Registriereinrichtung am oberen Ende des Bohrlochs verbunden, wodurch an dieser Stelle eine unmittelbare Druckablesung ermöglicht wird. Das erfindungsgemäße Bohr­ lochtestgerät ist dafür ausgebildet, eine Anzahl verschie­ dener Zustände bzw. Parameter im Bohrloch zu messen und ist nicht auf die Bestimmung des Drucks in der Höhe des Bohrlochtestgerätes im Bohrloch beschränkt. Man kann bei­ spielsweise auch ein Temperaturmeßinstrument in der Kam­ mer 58 anbringen. Manchmal kann es zweckmäßig sein, wenn durch das obere Ende der Kammer 58 Kanäle verlaufen, da­ mit das Strömen von Fluiden durch die Bohrung 54 im hohlen Werkzeugdorn 50 nach außen in den Rohrstrang 12 ermöglicht wird, wobei eine Durchflußmeßeinrichtung in der Kammer 58 montiert ist. Das obere Ende des Hohlkörpers 56 ist mit einem Laschenkopf 64 ausgestattet, welcher die Entfernung des Werkzeuges aus dem Bohrloch erleichtert. Zuweilen kann das Drahtseil bzw. die Leitung 62 jedoch zur Einfüh­ rung des Geräts in das Bohrloch und zum Herausziehen des Geräts aus dem Bohrloch ausreichen.

Am unteren Ende des hohlen Werkzeugdorns 50 befinden sich mehrere Schlitze bzw. Vertiefungen 66, in welchen die Sperrnockensitze 68 in Abständen um den hohlen Werkzeug­ dorn 50 zur Ausrichtung mit den Sperrnocken 40 angebracht sind. Die Sperrnockensitze 68 weisen in ihrer nach außen gerichteten Oberfläche eine Nut 70 zur Aufnahme der Sperr­ nocken 40 auf. Die Enden der Nut 70 sind in Anpassung an die Enden der Sperrnocken 40 geneigt. Die Sperrnockensit­ ze 68 werden in den Schlitzen 66 durch Federn 72 nach oben gedrückt. Die nach außen zugekehrte Oberfläche der Sperr­ nockensitze 68 unterhalb der Nut 70 ist eine allmählich geneigte nach außen gerichtete seitliche Oberfläche 73, welche dafür ausgebildet ist, die Nocken 40 bei der Ein­ führung des Schaftes in das Bohrloch auswärts zu bewegen.

Oberhalb des Niveaus der Schlitze 66 befinden sich Dich­ tungselemente 74, welche als O-Ringe dargestellt sind, die in einer den hohlen Werkzeugdorn 50 umgebenden Rille 76 angebracht sind. Die Dichtungselemente 74 sind am hohlen Werkzeugdorn 50 so angeordnet, daß sie die Innen­ wand der Befestigungseinrichtung 26 unmittelbar unterhalb des Druckausgleichskanals 48 erfassen, wenn der hohle Werkzeugdorn 50 in der gewünschten Position befestigt wird.

Beim Betrieb des erfindungsgemäßen Bohrlochtestgerätes wird die Verankerungshülse 18 an ihrem unteren Ende über das Zwischenstück 28 mit der Befestigungsein­ richtung 26 vereinigt und an einem Drahtseil in das Bohrloch eingeführt. Die Verankerungshülse 18 wird an der Verankerungsmanschette 14 in herkömmlicher Weise ver­ ankert, wobei die Sperrklinken 22 in die Nut bzw. Vertie­ fung 16 in der Verankerungsmanschette 14 einrasten. Der hohle Werkzeugdorn 50 wird an seinem oberen Ende mit dem Hohlkörper 56 vereinigt. In der Kammer 58 wird ein Instru­ ment 60 angebracht, dessen elektrische Leitung 62 durch das geschlossene obere Ende des Hohlkörpers 56 nach oben verläuft. Der hohle Werkzeugdorn 50 wird durch die Ver­ rohrung in die Verankerungshülse 18 hinabgesenkt und das verjüngte untere Ende des hohlen Werkzeugdorns 50 bewegt sich abwärts unter die Sperrnocken 40 und drückt diese in die Sackbohrungen 38 zurück. Bei fortschreitendem Hinab­ senken des hohlen Werkzeugdorns 50 ergreift die allmäh­ lich geneigte Oberfläche 73 der Sperrnockensitze 68 un­ terhalb der Nuten 70 die obere Oberfläche 46 der Sperr­ nocken 40 und drückt letztere in die Sackbohrungen 38. Wenn der hohle Werkzeugdorn 50 bis zu einer Stelle hinabge­ senkt wird, an der die Nuten 70 in den Sperrnockensitzen 68 mit den Sperrnocken 40 fluchten, pressen die zusammenge­ drückten Federn 39 die Sperrnocken 40 in die Nuten 70, wo­ durch der hohle Werkzeugdorn 50 an Ort und Stelle befe­ stigt wird. Die stärker geneigten oberen Enden der Nuten 70 üben auf die Sperrnocken 40 keine genügende seitliche Kraft aus, um die Nocken nach außen zu bewegen. Wenn der hohle Werkzeugdorn 50 diese Stellung einnimmt, befindet sich das Dichtungselement 74, d. h. der O-Ring, unterhalb des Druckausgleichskanals 48 und drückt gegen die Innen­ wand der Befestigungseinrichtung 26, wodurch das Strömen zwischen der Verankerungshülse 18 und dem hohlen Werkzeug­ dorn 50 verhindert wird. Der hohle Werkzeugdorn 50 nimmt dann die in Fig. 1 veranschaulichte Stellung ein und ist bereit für die Durchführung des gewünschten Tests am Bohr­ loch. Die zusammengedrückte Feder 72 übt auf den hohlen Werkzeugdorn 50 eine ausreichende, nach unten gerichtete Kraft aus, um zu verhindern, daß der hohle Werkzeugdorn 50 durch den Unterschied des Drucks der Bohrlochfluide am oberen bzw. unteren Ende des hohlen Werkzeugdorns 50 auf­ wärts bewegt wird.

Wenn der hohle Werkzeugdorn 50 entfernt werden soll, wird er entweder durch das Drahtseil bzw. die Leitung 62 oder dadurch emporgehoben, daß man durch das Bohrloch an einem Drahtseil ein geeignetes Werkzeug hinabführt, welches in den Laschenkopf 64 einschnappt. Das Werkzeug wird mit da­ für ausreichender Kraft hochgehoben, daß die Feder 72 zu­ sammengedrückt wird, um die Nockensitze 68 in die aus Fig. 2 ersichtliche Stellung zu versetzen. In dieser Posi­ tion befindet sich das Dichtungselement 74, d. h. der O-Ring, oberhalb des unteren Endes des Druckausgleichs­ kanals 48, wonach Fluide vom Bereich unterhalb der Veran­ kerungshülse 18 aufwärts durch den Druckausgleichskanal 48 fließen können, um so den Druck oberhalb und unterhalb der Verankerungshülse 18 auszugleichen. Der hohle Werk­ zeugdorn 50 wird sodann mit größerer Kraft hochgehoben, wonach das untere Ende der Nut 70 an die Oberfläche 44 der Sperrnocken 40 anstößt und dadurch die Federn 39 zu­ sammendrückt und die Sperrnocken 40 nach außen bewegt, so daß der hohle Werkzeugdorn 50 herausgezogen werden kann. Nach dem Herausziehen des hohlen Werkzeugdorns 50 aus dem Bohrloch kann man die Verankerungshülse 18 mit Hilfe drahtseilbetätigter Werkzeuge, welche im Handel erhältlich und bei Bohrlocharbeiten gebräuchlich sind, entfernen.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform ist der Druckausgleichkanal 78 im Zwischenstück 28 anstatt in der Befestigungseinrichtung 26 angeordnet. Fig. 3 zeigt einen Druckausgleichskanal 78, dessen unteres Ende durch den zylindrischen Teil der Innenwand des Zwischenstücks 28 bei 80 mündet und dessen oberes Ende durch den konisch verlaufenden Bereich der Innenwand bei 82 mündet. Das Dichtungselement 74, d. h. der O-Ring, befindet sich un­ mittelbar unterhalb der Öffnung 80, wenn der hohle Werk­ zeugdorn 50 in seiner Position befestigt bzw. veran­ kert wird.

Claims (16)

1. Bohrlochtestgerät, welches an einem gleichzeitig auch als Signalleitung dienen könnendes Drahtseil ins Bohr­ loch herablaßbar ist, bestehend aus
einer Verankerungshülse, welche mittels Sperrklinken an einer Verankerungsmanschette in der Verrohrung fest­ legbar ist und
aus einem am Drahtseil aufgehängten hohlen Werkzeugdorn, der die Meßgeräte aufnimmt und die Verankerungshülse durchdringt und mit dieser durch Sperrkörper verbunden ist, gekennzeichnet durch
eine am unteren Ende der Verankerungshülse (18) ange­ brachte rohrförmige Befestigungseinrichtung (26), die mit einem in Längsrichtung verlaufenden zentralen Hohl­ raum und mit in den zentralen Hohlraum mündenden Sack­ bohrungen (38) versehen ist,
einen hohlen Werkzeugdorn (50), der eine in Längsrichtung verlaufende zentrale Öffnung (54) und einen Sperrnockensitz (68) aufweist,
eine Sperrnocke (40) in der Sackbohrung (38) elastische bzw. federnde Einrichtungen (39) in der Sack­ bohrung (38), Dichtungseinrichtungen (74),
einen Druckausgleichkanal (48) in der Befestigungsein­ richtung (26), dessen Enden im vertikalen Abstand von­ einander angeordnet sind und in den zentralen Hohlraum münden.

2. Bohrlochtestgerät nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine nach außen gerichtete Nut oder Kerbe (70) im Sperr­ nockensitz (68), welche zur Aufnahme der Sperrnocke (40) ausgebildet ist, wobei die Nut bzw. Kerbe (70) ge­ eignete, nach außen gerichtete obere und untere End­ oberflächen und eine allmählich geneigte, nach außen gerichtete seitliche Oberfläche (73) am Sperrnocken­ sitz (68) unterhalb der Nut oder Kerbe (70) aufweist, wobei die genannten Oberflächen dafür ausgebildet sind, die Sperrnocke (40) zu ergreifen und aus dem Eingriff in den Sperrnockensitz (68) bei einer vertikalen Ver­ schiebung des hohlen Werkzeugdorns (50) herauszubewegen.

3. Bohrlochtestgerät nach Anspruch 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die nach außen gerichtete seitliche Oberfläche (73) des Sperrnockensitzes (68) eine gerin­ gere Neigung als die nach außen gerichteten Oberflächen der Nut oder Kerbe (70) im Sperrnockensitz (68) auf­ weisen, wodurch die nach außen gerichtete seitliche Oberfläche (73) die Sperrnocke (40) nach außen drückt, wenn der Schaft (52) in die Befestigungseinrichtung (26) eingeführt wird, und die obere, nach außen gerich­ tete Endoberfläche der Nut bzw. Kerbe (70) an der Sperr­ nocke (40) anliegt, um den hohlen Werkzeugdorn (50) in der Arbeitsposition zu stützen.

4. Bohrlochtestgerät nach einem oder mehreren der Ansprü­ che 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperr­ nockensitz (68) für eine vertikale Bewegung im hohlen Werkzeugdorn (50) gleitbar montiert ist und daß elasti­ sche bzw. federnde Einrichtungen (72) den Sperrnocken­ sitz (68) in eine obere Stellung drücken, wodurch die elastischen bzw. federnden Einrichtungen (72) beim Hochheben des hohlen Werkzeugdorns (50) zusammenge­ drückt werden und dadurch eine Aufwärtsbewegung des hohlen Werkzeugdorns (50) in eine Stellung gestatten, in welcher sich die Dichtungseinrichtungen (74) ober­ halb der Mündung des Druckausgleichkanals (48) in die zentrale Öffnung befinden, während die Sperrnocke (40) im Sperrnockensitz (68) zurückgehalten wird.

5. Bohrlochtestgerät nach einem oder mehreren der Ansprü­ che 1 bis 4, gekennzeichnet durch Einrichtungen, welche eine begrenzte Aufwärtsbewegung des hohlen Werkzeug­ dorns (50) ohne Loslösung der Sperrnocke (40) vom Sperr­ nockensitz (68) beim Hochheben des hohlen Werkzeug­ dorns (50) mit einer ersten Kraft gestatten, sowie Ein­ richtungen zum Loslösen der Sperrnocke (40) vom Sperr­ nockensitz (68) beim Hochheben des hohlen Werkzeugdorns (50) mit einer zweiten Kraft, welche die erste Kraft übersteigt.

6. Bohrlochtestgerät nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Be­ festigungseinrichtung (26) ein Zwischenstück (28), das an seinem oberen Ende am unteren Ende der Verankerungs­ hülse (18) angebracht ist und ein am unteren Ende des Zwischenstücks (28) angebrachtes Halteorgan (34) auf­ weist, wobei die Sperrnocke (40) und die elastischen bzw. federnden Einrichtungen (39) die Sperrnocke (40) in die innerhalb des Halteorgans (34) befindliche Sperrstellung drücken.

7. Bohrlochtestgerät nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Innen­ durchmesser des Halteorgans (34) nicht größer als der Durchmesser der kleinsten Verankerungshülse (18) ist, in welchem das Bohrlochtestgerät eingesetzt wird.

8. Bohrlochtestgerät nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Druckausgleichkanal (48) im Halteorgan (34) befindet.

9. Bohrlochtestgerät nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Druckausgleichkanal (48) im Zwischenstück (28) befin­ det.

10. Bohrlochtestgerät nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch einen Hohlkör­ per (56) am oberen Ende des hohlen Werkzeugdorns (50), welcher mit der durch den hohlen Werkzeugdorn (50) verlaufenden zentralen Öffnung (54) kommuniziert, und ein im Hohlkörper (56) angebrachtes Instrument (60) zur Messung einer Bedingung im Bohrloch.

11. Bohrlochtestgerät nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohl­ körper (56) an seinem oberen Ende geschlossen ist.

12. Bohrlochtestgerät nach einem oder mehreren der An­ sprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine Einrich­ tung (64) am oberen Ende des Hohlkörpers (56) zum Hochheben des hohlen Werkzeugdorns (50) aus der Ver­ ankerungshülse (18) an einem Drahtseil bzw. einer Drahtleitung (62).

13. Bohrlochtestgerät, welches an einem gleichzeitig auch als Signalleitung dienen könnendes Drahtseil ins Bohr­ loch herablaßbar ist, bestehend aus
einer Verankerungshülse, welche mittels Sperrklinken an einer Verankerungsmanschette in der Verrohrung fest­ legbar ist und
aus einem am Drahtseil aufgehängten hohlen Werkzeugdorn, der die Meßgeräte aufnimmt und die Verankerungshülse durchdringt und mit dieser durch Sperrkörper verbunden ist, gekennzeichnet durch
eine am unteren Ende der Verankerungshülse (18) an­ gebrachte Befestigungseinrichtung (26), welche einen hindurchverlaufenden zentralen Hohlraum aufweist,
einen rohrförmigen hohlen Werkzeugdorn (50) mit einer hindurchverlaufenden zentralen Öffnung (54) und einem Außendurchmesser, welcher die Führung des hohlen Werkzeugdorns (50) durch die Verankerungshülse (18) und in die Befestigungseinrichtung (26) gestattet,
den hohlen Werkzeugdorn (50) umgebende Dichtungsein­ richtungen (76), welche dafür ausgebildet sind, das Fließen vom unteren Ende der Verankerungshülse (18) zu dessen oberem Ende zwischen dem hohlen Werkzeug­ dorn (50) und der Verankerungshülse (18) zu verhin­ dern,
Sperrnocken (40) in der Befestigungseinrichtung (26), welche dafür ausgebildet sind, sich radial zwischen einer inneren Sperrstellung und einer äußeren, die Bewegung des hohlen Werkzeugdorns (50) durch die Be­ festigungseinrichtung (26) gestattenden Stellung zu bewegen,
Sperrnockensitze (68) im hohlen Werkzeugdorn (50) welche dafür ausgebildet sind, die Sperrnocken (40) aufzunehmen,
elastische bzw. federnde Einrichtungen (39) in der Befestigungseinrichtung (26), welche die Sperrnocken (40) einwärts in die Sperrnockensitze (68) drücken,
geneigte Oberflächen an den Sperrnocken (40) und Sperrnockensitzen (68), welche so konstruiert und angeordnet sind, daß sie die elastischen bzw. federn­ den Einrichtungen (39) beim Hochheben des hohlen Werkzeugdorns (50) zusammendrücken und dadurch die Entfernung des hohlen Werkzeugdorns (50) gestatten, und
einen Druckausgleichkanal (48) in der Befestigungs­ einrichtung (26) mit einem Einlaß, der sich unmittel­ bar oberhalb der Dichtungseinrichtungen (76) befin­ det, wenn der hohle Werkzeugdorn (50) in der Befesti­ gungseinrichtung (26) verankert wird, wodurch der Ein­ laß des Druckausgleichkanals (48) beim Hochheben des hohlen Werkzeugdorns (50) freigemacht wird und somit den Ausgleich des Drucks oberhalb und unterhalb der Verankerungshülse (18) ermöglicht.

14. Bohrlochtestgerät nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Sperrnockensitze (68) im hohlen Werkzeugdorn (50) vertikal verschiebbar sind und daß elastische bzw. federnde Einrichtungen (72) die Sperrnockensitze (68) in eine obere Stellung drücken, wodurch sich der hohle Werkzeugdorn (50) aufwärts bewegen und dadurch den Einlaß des Druckausgleich­ kanals (48) freimachen kann, während die Sperrnocken (40) in den Sperrnockensitzen (68) zurückgehalten werden.

15. Bohrlochtestgerät, welches an einem gleichzeitig auch als Signalleitung dienen könnendes Drahtseil ins Bohr­ loch herablaßbar ist, bestehend aus
einer Verankerungshülse, welche mittels Sperrklinken an einer Verankerungsmanschette in der Verrohrung fest­ legbar ist und
aus einem am Drahtseil aufgehängten hohlen Werkzeugdorn, der die Meßgeräte aufnimmt und die Verankerungshülse durchdringt und mit dieser durch Sperrkörper verbunden ist, gekennzeichnet durch
eine mit dem unteren Ende der Verankerungshülse (18) verbundenen Befestigungseinrichtung (26) mit einem hindurchverlaufenden zentralen Hohlraum, wobei die Befestigungseinrichtung (26) ein Zwischenstück (28) am oberen Ende und ein am unteren Ende des Zwischen­ stücks befestigtes Halteorgan (34) aufweist, wobei die zentrale Öffnung des Halteorgans (34) kleiner als der durch die Verankerungshülse (18) verlaufende zentrale Hohlraum ist,
mehrere Sperrnocken (40), die gleitbar im Halteorgan (34) zur radialen Verschiebung darin angebracht sind, wobei die Sperrnocken in gegenseitigen Abständen rings um die Innenwand des Halteorgans (34) angeord­ net sind,
elastische bzw. federnde Einrichtungen (39), welche die Sperrnocken (40) in eine innere Stellung drücken,
einen hohlen Werkzeugdorn (50) mit einer hindurchver­ laufenden zentralen Öffnung (54) und einem Außendurch­ messer, welcher die Führung des hohlen Werkzeugdorns (50) im Halteorgan (34) gestattet,
Sperrnockensitze (68) im hohlen Werkzeugdorn (50), welche so angeordnet sind, daß sie die Sperrnocken (40) aufnehmen, wenn der hohle Werkzeugdorn (50) in das Halteorgan (34) hinabgesenkt wird,
einen Druckausgleichkanal (48) in der Befestigungs­ einrichtung (26), welcher einen in den zentralen Hohlraum mündenden Einlaß und einen im Abstand vom Einlaß und oberhalb des Einlasses angeordneten Aus­ laß aufweist, und
Dichtungseinrichtungen (76), welche die äußere Ober­ fläche des hohlen Werkzeugdorns (50) und die Innen­ wand der Befestigungseinrichtung (26) unmittelbar unterhalb des Einlasses des Druckausgleichkanals (48) erfassen, um das Fließen zwischen dem hohlen Werk­ zeugdorn (50) und der Befestigungseinrichtung (26) zu verhindern.

16. Bohrlochtestgerät, welches an einem gleichzeitig auch als Signalleitung dienen könnendes Drahtseil ins Bohr­ loch herablaßbar ist, bestehend aus
einer Verankerungshülse, welche mittels Sperrklinken an einer Verankerungsmanschette in der Verrohrung fest­ legbar ist und
aus einem am Drahtseil aufgehängten hohlen Werkzeugdorn, der die Meßgeräte aufnimmt und die Verankerungshülse durchdringt und mit dieser durch Sperrkörper verbunden ist, gekennzeichnet durch
ein am unteren Ende der Verankerungshülse (18) be­ festigtes Zwischenstück (28) mit einer hindurchver­ laufenden zentralen Öffnung,
ein am unteren Ende des Zwischenstückes (28) befe­ stigtes Halteorgan (34), wobei das Zwischenstück (28) und das Halteorgan (34) eine hindurchverlaufende zentrale Öffnung (54) aufweisen, in welche der hohle Werkzeugdorn (50) an einem Drahtseil bzw. einer Drahtleitung (62) eingeführt werden kann, wobei die zentrale Öffnung im Halteorgan (34) einen geringeren Durchmesser als der zentrale Hohlraum der Veranke­ rungshülse (18) aufweist, und
Federn (39) im Halteorgan (34), welche die Sperr­ nocken (40) nach innen zur Verankerung des hohlen Werkzeugdorns (50) in der Verankerungshülse (18) drücken, wobei die Federn zusammendrückbar sind, um eine Aufwärtsbewegung der Sperrnocken (40) beim Hochheben des hohlen Werkzeugdorns (50) an einem Drahtseil bzw. einer Drahtleitung (62) zu gestatten.